KR100207992B1 - Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor - Google Patents

Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor Download PDF

Info

Publication number
KR100207992B1
KR100207992B1 KR1019970019368A KR19970019368A KR100207992B1 KR 100207992 B1 KR100207992 B1 KR 100207992B1 KR 1019970019368 A KR1019970019368 A KR 1019970019368A KR 19970019368 A KR19970019368 A KR 19970019368A KR 100207992 B1 KR100207992 B1 KR 100207992B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
core
outer core
linear motor
piston
fixed
Prior art date
Application number
KR1019970019368A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980083884A (en
Inventor
김경돈
현동석
윤상백
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970019368A priority Critical patent/KR100207992B1/en
Priority to JP10123661A priority patent/JPH10336994A/en
Priority to CN98107496A priority patent/CN1199951A/en
Publication of KR19980083884A publication Critical patent/KR19980083884A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100207992B1 publication Critical patent/KR100207992B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • F04B35/045—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric using solenoids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00—Working fluid
    • F05B2210/10—Kind or type
    • F05B2210/14—Refrigerants with particular properties, e.g. HFC-134a

Abstract

본 발명은 왕복동형 압축기의 구동원으로 사용되는 선형 전동기(linear motor) 및 그 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기에 관한 것으로, 내측 중간부에 티스(teeth)가 형성되고 그 티스를 중심으로 양측에 코어 슬로트(core slot)가 각각 형성된 아웃터 코어(outer core)와, 상기 아웃터 코어의 양 코어 슬로트에 각각 권선되는 제1, 2코일(coil)과, 상기 티스에 아웃터 코어의 내측면과 동일한 폭으로 고정되는 마그네트(magnet)와, 상기 아웃터 코어의 내부에 아웃터 코어 및 티스와 소정의 간극이 유지되도록 지지되고 축 중심선을 따라 왕복이동되는 이동자(mover)인 인너 코어(inner core)를 포함하여 구성하여, 자속의 루프(loof)가 1쌍의 공극만을 갖도록 하여 자속 누설을 방지함으로써 선형 전동기의 고효율을 실현하고, 공극수의 감소에 따른 조립성을 향상시킴과 아울러 신뢰성의 향상에 기여하며, 또한 그 선형 전동기를 왕복동형 압축기에 적용하여 왕복동형 압축기의 전체적인 성능 및 생산성 향상에 크게 기여하도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor used as a driving source of a reciprocating compressor and a reciprocating compressor to which the linear motor is applied. A tooth is formed at an inner middle portion and a core slot is formed at both sides around the tooth. An outer core each having a core slot formed therein, first and second coils wound around both core slots of the outer core, and the teeth having the same width as the inner surface of the outer core; It comprises a magnet that is fixed and an inner core that is a mover (mover) that is supported to maintain a predetermined gap with the outer core and teeth inside the outer core and is reciprocated along the axis centerline The high efficiency of the linear motor is realized by preventing the leakage of magnetic flux by ensuring that the loop of the magnetic flux has only one pair of voids, thereby improving the assemblability according to the reduction of the number of voids. Multiple contribute to the improvement of reliability, and will also apply to a linear motor in the reciprocating compressor to contribute significantly to the overall performance and productivity of the reciprocating compressor.

Description

선형 전동기 및 그 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기Linear motor and reciprocating compressor with linear motor

본 발명은 왕복동형 압축기(linear compressor)의 구동원으로 사용되는 선형 전동기(linear motor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자속의 루프(loof)가 1쌍의 공극만을 갖도록 하여 자속 누설을 방지함으로써 고효율을 실현하고, 공극수의 감소에 따른 조립성을 향상시킴과 아울러 신뢰성의 향상에 기여할 수 있게 한 선형 전동기 및 그 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor used as a driving source of a reciprocating compressor. More particularly, the present invention relates to a linear motor, in which a loop of the magnetic flux has only one pair of voids, thereby preventing magnetic flux leakage. The present invention relates to a linear electric motor and a reciprocating compressor to which the linear electric motor is applied, which makes it possible to improve the assemblability according to the reduction in the number of voids and to improve the reliability.

제1도는 무빙 마그네트 타입(moving magnet type)의 선형 전동기가 적용된 일반적인 왕복동형 압축기의 구성을 보인 측단면도로서, 그 전체적인 구성을 살펴보면, 소정의 형상을 갖는 밀폐 용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되는 플랜지(2)와, 상기 플랜지(2)의 내부에 설치되는 실린더(3)와, 상기 플랜지(2)의 내주면에 고정되는 아웃터 코어(outer core)(4)와, 상기 아웃터 코어(4)의 내부에 건선되는 코일(coil)(5)과, 상기 실린더(3)의 외주면에 아웃터 코어(4) 및 코일(5)와 소정의 간격이 유지되도록 고저되는 인너코어(inner core)(6)와, 상기 플랜지(2)의 하측에 고정 설치되는 피스톤 스프링(7)과, 상기 피스톤 스프링(7)의 중앙부에 고정되는 피스톤 홀더(8)와, 상기 피스톤 홀더(8)의 내측 중앙부에 고정되어 실린더(3)의 내부에서 직선 왕복 이동하는 피스톤(9)과, 상기 피스톤 홀더(8)의 외주연부에 고정되어 아웃터 코어(4) 및 인너 코어(6)의 사이에서 피스톤 홀더(8) 및 피스톤(9)과 함께 상하 방향으로 직선 왕복운동하는 마그네트(10)('이동자(mover)'라고도 함)와, 상기 피스톤 스프링(7)과 밀폐 용기(1)의 사이에 연결 설치되어 피스톤 스프링(7)을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링(11), 상기 플랜지(2)의 일측면 중간부에 고정 설치되는 밸브 조립체(12)와, 상기 밸브 조립체(12)의 양측에 설치되는 흡입측 소음기(13) 및 토출측 소음기(14)로 구성되어 있다.1 is a side cross-sectional view showing a configuration of a general reciprocating compressor to which a moving magnet type linear motor is applied. Looking at the overall configuration, a sealed container 1 having a predetermined shape and the sealed container ( 1) a flange 2 provided at a predetermined height from a bottom surface inside the cylinder, a cylinder 3 installed inside the flange 2, and an outer core fixed to an inner circumferential surface of the flange 2; outer core 4, a coil 5 which is psoriasis inside the outer core 4, and a predetermined distance from the outer core 4 and the coil 5 on the outer circumferential surface of the cylinder 3; Inner core (6) that is stored to be held thereon, a piston spring (7) fixedly installed below the flange (2), and a piston holder (8) fixed to a central portion of the piston spring (7). And fixed to the inner central portion of the piston holder 8 to the inside of the cylinder 3. The piston 9, which is linearly reciprocated, is fixed to the outer periphery of the piston holder 8, and is disposed up and down with the piston holder 8 and the piston 9 between the outer core 4 and the inner core 6; Magnet 10 (also referred to as a 'mover') that linearly reciprocates, and is connected between the piston spring 7 and the hermetically sealed container 1 to provide several elastic supports for the piston spring 7. Mounting spring 11, the valve assembly 12 fixed to the middle portion of one side of the flange (2), the suction side silencer 13 and the discharge side silencer 14 provided on both sides of the valve assembly 12 Consists of

상기와 같은 왕복동형 압축기에 적용되는 무빙 마그네트 타입의 선형 전동기는, 제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 이동자(mover)를 마그네트(10)로 하면서 인너 코어(6)와 아웃터 코어(4)의 사이를 움직이는 공극(C1)(C2)이 두개인 구조이다.The moving magnet type linear electric motor applied to the reciprocating compressor as described above has the inner core 6 and the outer core (with the mover as the magnet 10, as shown in FIGS. 2 and 3). It is a structure with two spaces C1 and C2 moving between 4).

상기 아웃터 코어(4)는 전동기 축중심선을 기준으로 방사형으로 적층되어 있으며, 인너 코어(6)도 전동기 축중심선을 기준으로 방사형으로 적층되어 있다.The outer core 4 is radially laminated on the basis of the motor shaft center line, and the inner core 6 is also laminated radially on the basis of the motor shaft center line.

또한, 상기 마그네트(10)는 전동기 축중심선을 기준으로 내측 및 외측이 동일 극성을 가지고 있다.In addition, the magnet 10 has the same polarity inside and outside the motor shaft center line.

제2도 및 제3도에서 B는 자속 밀도, F는 힘(FORCE)를 각각 보인 것이다.In FIG. 2 and FIG. 3, B is the magnetic flux density and F is the force (FORCE), respectively.

상기와 같은 일반적인 무빙 마그네트 타입 선형 전동기기 적용된 왕복동형 압축기는, 코일(5)에 흐르는 전류와, 아웃터 코어(4)와 인너 코어(6)의 사이에서 직선 왕복 이동되는 마그네트(10)의 자속에 의한 상호 작용과, 피스톤 스프링(7)의 관성 에너지 및 탄성 에너지에 의하여 피스톤(9)이 실린더(3)의 내부에서 상항 방향으로 지속적인 진선 왕복 운동을 하면서 냉매를 흡입하고, 압축한 후, 토출시키는 동작을 반복적으로 수행하게 된다.The reciprocating compressor to which the general moving magnet type linear electric machine as described above is applied to the current flowing through the coil 5 and the magnetic flux of the magnet 10 linearly reciprocating between the outer core 4 and the inner core 6. By the interaction of the piston spring 7 with the inertia energy and the elastic energy of the piston 9 to inhale, compress, and discharge the refrigerant while continuously carrying out a forward and reciprocating motion in an upward direction in the interior of the cylinder 3. The operation is performed repeatedly.

상기 코일(5)에 흐르는 전류와, 마그네트(10)의 자속에 의한 선형 전동기의 작용을 상세하게 설명하면, 아웃터 코어(4)에 권선된 코일(5)에 교류 전원을 인가함에 따라 마그네트(10)가 구비된 피스톤 홀더(8)가 상하 방향으로 직선 왕복 운동을 하게 된다.Referring to the action of the linear motor caused by the current flowing through the coil 5 and the magnetic flux of the magnet 10, the magnet 10 is applied to the coil 5 wound around the outer core 4. Piston holder 8 is provided with a linear reciprocating motion in the vertical direction.

즉, 코일(5)의 전류 방향이 나오는 방향이고, 마그네트(10)의 자속 방향이 축중심을 향하는 방향이면, 제2a도 내지 제2c도에 도시한 바와 같이, 아웃터 코어(4)로부터 나오는 자속의 패스(path)가 공극(C1)→ 마그네트(10)→공극(C2)→인너 코어(6)→마그네트(10)→공극(C1)→아웃터 코어(4)에 들어가게 되므로 마그네트(10)는 릴럭턴스(reluctance)가 작은 하방향으로 이동하게 된다.That is, if the direction in which the current of the coil 5 comes out and the direction of the magnetic flux of the magnet 10 is directed toward the axis center, the magnetic flux emitted from the outer core 4 as shown in Figs. 2A to 2C. Since the path of the pore (C1) → magnet (10) → pore (C2) → inner core (6) → magnet (10) → air gap (C1) → outer core (4), the magnet 10 is Reluctance moves in a small downward direction.

한편, 상기 코일(5)에 흐르는 전류는 교류이므로 전류의 방향이 들어가는 방향으로 바뀌게 되면, 제3도의 a내지 c에 도시한 바와 같이, 아웃터 코어(4)에 흐르는 자속 방향이 바뀌게 되고, 마그네트(10)의 자속 방향으로 릴럭턴스가 상측이 작게 됨으로써 마그네트(10)가 상방향으로 이동하게 된다.On the other hand, since the current flowing through the coil 5 is alternating current, when the current flows in the direction in which the current flows, the magnetic flux flowing through the outer core 4 is changed as shown in FIGS. As the reluctance is smaller in the magnetic flux direction of 10), the magnet 10 moves upward.

상기와 같이, 코일(5)의 교류가 교번되게 흐르게 되어, 힘도 상하 방향으로 교번되게 작용하게 되며, 따라서 마그네트(10)가 구비된 피스톤 홀더(8)의 지속적인 직선 왕복 이동으로 선형 전동기의 제기능을 수행하게 된다.As described above, the alternating current of the coil 5 flows alternately, and the force acts alternately in the up and down direction, so that the linear linear reciprocating movement of the piston holder 8 provided with the magnet 10 causes It will perform the function.

그러나, 상기와 같은 일반적인 무빙 마그네트 타입의 선형 전동기에 있어서는, 자속의 패스를 살펴보면, 자속의 루프가 항상 2개의 공극쌍을 갖고 있으므로 자속 누설이 심하게 발생되고, 이는 선형 전동기의 효율을 저하시키는 요인으로 작용하는 단점이 있었으며, 또한 공극(C1)(C2)이 2개로서 조립성이 저하될 뿐만 아니라, 선형 전동기의 신뢰성을 저하시키는 등의 여러 문제점이 있었다.However, in the general moving magnet type linear motor as described above, when looking at the path of the magnetic flux, magnetic flux leakage occurs severely because the loop of the magnetic flux always has two air gap pairs, which is a factor that lowers the efficiency of the linear motor. There was a disadvantage in that it acted, and there were also various problems such as deterioration in assemblability as two voids C1 and C2, as well as the reliability of the linear motor.

본 발명의 주 목적은 자속의 루프가 1쌍의 공극만을 갖도록 하여 자속 누설을 방지함으로써 선형 전동기의 고효율을 실현할 수 있도록 한 선형 전동기를 제공함에 있다.The main object of the present invention is to provide a linear electric motor that can realize a high efficiency of the linear electric motor by preventing the leakage of magnetic flux by allowing the loop of the magnetic flux to have only one pair of voids.

본 발명의 다른 목적은 공극수의 감소에 따른 조립성을 항샹시킴과 아울러 신뢰성의 향상에 기여할 수 있도록 한 선형 전동기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a linear electric motor that can contribute to the improvement of reliability while enhancing the assembly performance due to the reduction of the pore number.

본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 목적으로 제조된 선형 전동기를 왕복 동형 압축기에 적용하여 그 전체적인 성능 및 생산성 향상을 향상시킬 수 있도록 한 왕복동형 압축기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a reciprocating compressor which can improve the overall performance and productivity by applying a linear motor manufactured for the above purpose to a reciprocating compressor.

제1도는 기존의 무빙 마그네트 타입 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기의 구성을 보인 측단면도.1 is a side cross-sectional view showing the configuration of a reciprocating compressor to which a conventional moving magnet type linear motor is applied.

제2도 및 제3a도 내지 제3c도는 기존의 무빙 마그네트 타입 선형 전동기의 작용을 설명하기 위한 것으로,2 and 3a to 3c are for explaining the operation of the existing moving magnet type linear motor,

제2a도 내지 제2c도는 이동자의 하강 상태를 설명하기 위한 작용도.2a to 2c is an action diagram for explaining the falling state of the mover.

제3a도 내지 제3c도는 이동자의 상승 상태를 설명하기 위한 작용도.3A to 3C are diagrams for explaining an ascending state of the mover.

제4도는 본 발명의 무빙 아이론 타입 선형 전동기의 주요부 구성을 보인 반단면도.Figure 4 is a half sectional view showing the configuration of the main part of the moving iron type linear motor of the present invention.

제5도 및 제6a도 내지 제6c도는 본 발명에 의한 무빙 아이론 타입 선형 전동기의 작용을 설명하기 위한 것으로,5 and 6a to 6c are for explaining the operation of the moving iron type linear motor according to the present invention,

제5a도 내지 제5c도는 이동자의 하강 상태를 설명하기 위한 작용도.5a to 5c is an action diagram for explaining the falling state of the mover.

제6a도 내지 제6c도는 이동자의 상승 상태를 설명하기 위한 작용도.6A to 6C are functional diagrams for explaining the lifted state of the mover.

제7도는 본 발명의 무빙 아이론 타입 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기의 구성을 보인 측단면도.7 is a side cross-sectional view showing the configuration of a reciprocating compressor to which a moving iron type linear motor of the present invention is applied.

제8도는 본 발명에 의한 선형 전동기의 인가성 전압에 따른 전류 및 변위 파형도.8 is a current and displacement waveform diagram according to the applied voltage of the linear motor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 티스 22, 23 : 코어 슬로트21: tooth 22, 23: core slot

24 : 아웃터 코어 25, 26 : 제1, 2코일24: outer core 25, 26: first, second coil

27 : 마그네트 28 : 축 중심선27: magnet 28: axis center line

29 : 인너 코어 30 : 기준선29: inner core 30: baseline

31 : 밀폐 용기 32 : 플랜지31 sealed container 32 flange

33 : 실린더 34 : 피스톤 스프링33: cylinder 34: piston spring

35 : 피스톤 홀더 36 : 피스톤35: piston holder 36: piston

37 : 마운팅 스프링 38 : 밸브 조립체37 mounting spring 38 valve assembly

39 : 흡입측 소음기 40 : 토출측 소음기39: suction side silencer 40: discharge side silencer

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내측 중간부에 티스가 형성되고, 그 이스를 중심으로 양측에 코어 슬로트가 각각 형성된 아웃터 코어와, 상기 아웃터 코어의 양 코어 슬로트에 각각 권던되는 제1, 2코일과, 상기 티스에 아웃터 코어의 내측면에 동일한 폭으로 고정되는 마그네트와, 상기 아웃터 코어의 내부에 아웃터 코어 및 티스와 소정의 간즉이 유지되도록 지지되고 축 중심선을 따라 왕복 이동되는 이동자인 인너 코어를 포함하여 구성은 것을 특징으로 하는 선형 전동기와, 그 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, an outer core having a tooth formed in an inner middle portion, and core slots formed on both sides of the teeth, respectively, and wound around both core slots of the outer core. 1 and 2 coils, a magnet fixed to the inner side of the outer core to the tooth with the same width, and the outer core and the tooth are fixed to the inside of the outer core so as to maintain a simple and reciprocating movement along the axis centerline Provided are a linear electric motor including a design of an inner core and a reciprocating compressor to which the linear electric motor is applied.

이하, 본 발명에 의한 선형 전동기 및 그 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a linear motor according to the present invention and a reciprocating compressor to which the linear motor is applied will be described according to an embodiment shown in the accompanying drawings.

제4도는 본 발명의 무빙 아이론 타입(moving iron type) 선형 전동기의 주요부 구성을 보인 반단면도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본발명에 의한 선형 전동기는, 내측 중간부에 티스(teeth)(21)가 형성되고 그 티스(21)를 중심으로 양측에 코어 슬로트(core slot)(22)(23)가 각각 형성되어 전동기 몸체의 소정 부위에 고정되는 아웃터 코어(24)와, 상기 아웃터 코어(24)의 양 코어 슬로트(22)(23)에 각각 권선되는 제1, 2코일(25)(26)과, 상기 티스(21)에 아웃터 코어(24)의 내측면과 동일한 폭으로 고정는 마그네트(27)와, 상기 아웃터 코어(24)의 내부에 아웃터 코어(24) 및 티스(21)와 소정의 간극(C)이 유지되도록 지지되어 축 중심선(28)를 따라 왕복 이동되는 이동자(mover)인 인너 코어(29)를 포함하여 구성한 것이다.FIG. 4 is a half sectional view showing the main part configuration of a moving iron type linear motor of the present invention. As shown in the drawing, a linear motor according to the present invention has a tooth 21 at an inner middle portion thereof. An outer core 24 having core slots 22 and 23 formed on both sides of the teeth 21 and fixed to a predetermined portion of the motor body, and the outer core 24. The first and second coils 25 and 26 wound on both core slots 22 and 23 of the core and the magnet 21 are fixed to the tooth 21 in the same width as the inner surface of the outer core 24. 27 and a mover supported by the outer core 24 and the teeth 21 and the predetermined gap C in the outer core 24 so as to be reciprocated along the axis centerline 28. The inner core 29 is configured to be included.

상기 아웃터 코어(24)는 전기강판 재질로서, 선형 전동기의 축 중심선(28)을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층되어 있으며, 상기 아웃터 코어(24)의 티스(21) 부분은 릴럭턴스 힘(reluctance force)을 보다 용이하게 이용할 수 있도록 제1, 2코일(25)(26)을 감싸는 구조로 형성되어 있다.The outer core 24 is made of an electrical steel sheet and is radially stacked concentrically with respect to the axial center line 28 of the linear motor, and the teeth 21 portion of the outer core 24 has a reluctance force. It is formed in a structure surrounding the first and second coils 25 and 26 so as to easily use force).

상기 아웃터 코어(24)의 코어 슬로트(22)(23)에는 제1, 2코일(25)(26)가 선형 전동기의 축 중심선(28)을 중심으로 아웃터 코어(24)의 적층 방향과 수직되게 권선되어 있으며, 동일한 방향의 교변 전류를 흐르도록 구성되어 있다.In the core slots 22 and 23 of the outer core 24, first and second coils 25 and 26 are perpendicular to the stacking direction of the outer core 24 about the axis centerline 28 of the linear motor. It is wound so as to be configured to flow a sympathetic current in the same direction.

상기 마그네트(27)는 축 중심선(28)을 중심으로 링(ring) 형상으로 형성되어 아웃터 코어(24)의 티스(21)에 고정되어 있으며, 내측, 또는 외측이 동일 극성을 띠는 구조로 되어 있다. 즉, 마그네트(27)의 극성은 축 중심선(28)의 측면으로는 동일 극이 되도록 구성되어 있다.The magnet 27 is formed in a ring shape around the axis center line 28 and is fixed to the teeth 21 of the outer core 24. The magnet 27 has the same polarity inside or outside. have. That is, the polarity of the magnet 27 is comprised so that it may become the same pole in the side surface of the axis center line 28. As shown in FIG.

상기 인너 코어(29)는 전기강판 재질로서, 선형 전동기의 축 중심선(28)을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층되어 있으며, 축방향의 길이가 릴럭턴스힘을 보다 용이하게 사용하도록 아웃터 코어(24)의 축길이에 비하여 짧게 형성되어 있다.The inner core 29 is made of an electrical steel sheet and is radially stacked concentrically with respect to the axial center line 28 of the linear motor, and has an outer core 24 so that the axial length thereof makes it easier to use the reluctance force. It is shorter than the shaft length.

도면중 미설명 부호 30은 아웃터 코어(24)의 중심선을 보인 것이며, 종래의 기술 구성과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.In the figure, reference numeral 30 denotes a center line of the outer core 24, and the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art configuration.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 선형 전동기는, 아웃터 코어(24)에 자속이 흐를 때, 이동자인 인너 코어(29)와 릴럭턴스(자기 저항)의 차이에 의한 구동방식을 적용한 것으로, 그 작동원리를 설명하면 다음과 같다.When the magnetic flux flows through the outer core 24, the linear motor according to the present invention configured as described above applies a driving method by the difference between the inner core 29, which is a mover, and reluctance (magnetic resistance), and the operation thereof is performed. The principle is explained as follows.

제6a도에 도시한 바와 같이, 아웃터 코어(24)의 코어 슬로트(22)(23)에 각각 권선된 제1, 2코일(25)(26)에 전류를 동일한 방향, 즉 전류가 나오는 방향으로 인가함에 따라 아웃터 코어(24)에 자속이 생성된다. 이 때, 마그네트(27)의 자극 방향에 따라 자속의 자로는 도면에 도시한 바와 같으며, 따라서 아웃터 코어(24)와 인너 코어(29)의 릴럭턴스 차이로, 즉 아웃터 코어(24)에서 나오는 자속 크기와 마그네트(27)에서 나오는 자속 크기의 극중심이 아웃터 코어(24)에 들어가는 자속의 극중심보다 중심선(30)에 근접하게 되므로 이동자인 인너 코어(29)가 릴럭턴스가 작은 아래쪽으로 이옹하여, 제6b도와 같이, 이동자의 중심이 아웃터 코어(24)의 중심이 되는 위치에 오지만 릴럭턴스의 차이는 하탄부가 작기 때문에 이동자는 릴럭턴스가 작은 하단부로 이동하고, 다음 단계로 제6c도와 같이, 릴럭턴스가 작은 하단부로 더 이동하게 되는 것이다.As shown in FIG. 6A, the currents are directed to the first and second coils 25 and 26 wound around the core slots 22 and 23 of the outer core 24, i.e., the direction in which the current comes out. As applied to the magnetic flux is generated in the outer core (24). At this time, the magnetic flux of the magnetic flux according to the magnetic pole direction of the magnet 27 is as shown in the figure, and thus the reluctance difference between the outer core 24 and the inner core 29, that is, coming out of the outer core 24 Since the pole center of the magnetic flux magnitude and the magnetic flux magnitude from the magnet 27 is closer to the center line 30 than the pole center of the magnetic flux entering the outer core 24, the inner core 29, which is a mover, moves downward with a small reluctance. Thus, as shown in FIG. 6B, the center of the mover is located at the center of the outer core 24, but since the difference in reluctance is small in the lower part, the mover moves to the lower end of which the reluctance is small. Likewise, the reluctance will move further to the lower end.

한편, 이동자가 목표로 하고 있는 하사점에 올 때, 제1, 2코일(25)(26)에 흐르는 전류의 방향을 들어가는 방향으로 바꾸면, 제7a도와 같이, 자속과 자로의 방향도 바뀌게 된다.On the other hand, when the mover comes to the target bottom dead center, changing the direction of the current flowing in the first and second coils 25 and 26 to the direction to enter, the magnetic flux and the direction of the magnetic path also change as shown in FIG.

이 때는 아웃터 코어(24)와 인너 코어(29)의 릴럭턴스 차이에 따라 인너 코어(29)가 상측으로 이동하게 된다. 그 동작 순서 및 원리는 인너 코어(29)가 하강 할 때 와 동일하여, 제7b도, 제7c도와 같이, 릴럭턴스가 아웃터 코어(24)의 상단부쪽이 작기 때문에 인너 코어(29)가 상측으로 이동하게 되는 것이다.At this time, the inner core 29 moves upward according to the difference in reluctance between the outer core 24 and the inner core 29. The operation sequence and principle are the same as when the inner core 29 is lowered. As shown in FIGS. 7B and 7C, since the reluctance is smaller at the upper end of the outer core 24, the inner core 29 is upward. It will move.

제8도는 본 발명에 의한 선형 전동기의 인가성 전압에 따른 전류 및 변위 파형도를 보인 것으로, 이동자의 중심 위치가 아웃터 코어(24)의 중심 위치에 있을 때를 영점으로 하고, 상사점을 Dis ma, 하사점을 Dis min으로 하며, 전압을 교류 파형으로 입력할 때, 전류 파형을 보면, 전류가 0일 때에는 이동자의 변위는 상사점, 하사점이다. 즉, 전류의 방향이 바뀔 때 이동자의 운동 방향도 바뀌게 되므로 앞에서 설명한 동작원리와 일치됨을 알 수 있다.8 shows a current and displacement waveform diagram according to the applied voltage of the linear motor according to the present invention. When the center position of the mover is at the center position of the outer core 24, zero point is taken and the top dead center is Dis ma. When the lower dead center is set to Dis min and the voltage is inputted into the AC waveform, the current waveform shows that when the current is 0, the displacement of the mover is the top dead center and the bottom dead center. That is, when the current direction is changed, the movement direction of the mover is also changed, so it can be seen that it is consistent with the operation principle described above.

한편, 제7도는 제4도에 도시한 본 발명의 무빙 아이론 타입 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기의 구성을 보인 측단면도로서, 그 구성을 살펴보면, 소정의 형상을 갖는 밀페 용기(31)와, 상기 밀폐 용기(31)의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되는 플랜지(32)와, 상기 플랜지(32)의 내부에 설치되는 실린더(33)와, 상기 플랜지(32)의 내주면에 고정되고 내측 중간부에 형성된 티스(21)의 양측에 코어 슬로트(22)(23)가 각각 형성된 아웃터 코어(24)와, 상기 아웃터 코어(24)의 양 코어 슬로터(22)(23)에 각각 권선되는 제1, 2코일(25)(26)와, 상기 티스(21)에 아웃터 코어(24)의 내측면에 동일한 폭으로 고정되는 마그네트(27)와, 상기 플랜지(32)의 하측에 고정 설치되는 피스톤 스프링(34)과, 상기 피스톤 스프링(34)의 중앙부에 고정되는 피스톤 홀더(35)와, 상기 피스톤 홀더(35)의 내측 중앙부에 고정되어 실린더(33)의 내부에서 직선 왕복 이동하는 피스톤(36)과, 피스톤 홀더(35)의 외주연부에 아웃터 코어(24) 및 티스(21)와 소정의 간극이 유지되도록 고정되어 축방향으로 왕복 이동되는 이동자인 인너 코어(29)와, 상기 피스톤 스프링(34)과 밀폐 용기(31)의 사이에 연결 설치되어 피스톤 스프링(34)을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링(37), 상기 플랜지(32)의 일측면 중간부에 고정 설치되는 밸브 조립체(38)와, 상기 밸브 조립제(38)의 양측에 설치되는 흡입측 소음기(39) 및 토출측 소음기(40)로 구성되어 있다.On the other hand, Figure 7 is a side cross-sectional view showing the configuration of a reciprocating compressor applied to the moving iron type linear motor of the present invention shown in Figure 4, looking at the configuration, the sealed container 31 having a predetermined shape and the It is fixed to the flange 32 which is installed in the sealed container 31 at a predetermined height from the bottom surface, the cylinder 33 which is installed inside the flange 32, and the inner peripheral surface of the flange 32 Windings are respectively formed on the outer core 24 having the core slots 22 and 23 formed on both sides of the teeth 21 formed in the inner middle portion, and both the core slotters 22 and 23 of the outer core 24, respectively. The first and second coils 25 and 26, the magnets 27 fixed to the inner side of the outer core 24 to the teeth 21 with the same width, and fixed to the lower side of the flange 32. A piston spring (34) to be used, a piston holder (35) fixed to a central portion of the piston spring (34), and The piston 36 fixed to the inner center portion of the piston holder 35 and linearly reciprocating in the cylinder 33, and the outer core 24 and the teeth 21 at the outer periphery of the piston holder 35 and predetermined Inner core 29, which is a mover fixed to maintain the gap and reciprocated in the axial direction, and a plurality of resilient supports of the piston spring 34 are installed between the piston spring 34 and the hermetic container 31. Mounting spring 37, the valve assembly 38 fixed to the middle portion of one side of the flange 32, the suction side silencer 39 and the discharge side silencer 40 provided on both sides of the valve assembly 38 It consists of).

상기와 같은 본 발명에 의한 왕복동형 압축기에 의하면, 전동기구부의 구성을 제4도에 도시한 선형 전동기로 적용함으로써 그 선형 전동기의 작용과, 피스톤 스프링(34)의 관성 에너지 및 탄성 에너지에 의하여 피스톤(36)이 실린더(33)의 내부에서 상하 방향으로 지속적인 직선 왕복 운동을 하면서 냉매를 흡입하고, 압축한 후, 토출시키는 동작을 반복적으로 수행하여 왕복동형 압축기의 제 기능을 수행하게 된다.According to the reciprocating compressor according to the present invention as described above, by applying the configuration of the electric motor unit to the linear electric motor shown in FIG. 4, the piston acts on the action of the linear electric motor and the inertia energy and elastic energy of the piston spring 34. 36 performs a function of the reciprocating compressor by repeatedly performing the operation of sucking, compressing, and discharging the refrigerant while continuously performing linear reciprocating motion in the up and down direction in the cylinder 33.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 선형 전동기는, 내측 중간부에 티스가 형성되고 그 티스를 중심으로 양측에 코어 슬로트가 각각 형성된 아웃터 코어와, 상기 아웃터 코어의 양 코어 슬로트에 각각 권선되는 제1, 2코일과, 상기 티스에 아웃터 코어의 내측면과 동일한 폭으로 고정되는 마그네트와, 상기 아웃터 코어의 내부에 아웃터 코어 및 티스와 소정의 간극이 유지되도록 지지되고 축 중심선을 따라 왕복 이동되는 이동자인 인너 코어를 포함하여 구성하여, 자속의 루프가 1쌍의 공극만을 갖도록 하여 자속 누설을 방지함으로써 선형 전동기의 고효율을 실현하고, 공극수의 감소에 따른 조립성을 향상시킴과 아울러 신뢰성의 항상에 기여하며, 또한 그 선형 전동기를 왕복동형 압축기에 적용하여 왕복동형 압축기의 전체적인 성능 및 생산성 향상에 크게 기여하는 등의 효과가 있다.As described above, the linear electric motor according to the present invention has an outer core in which teeth are formed in the inner middle part and core slots are formed on both sides of the teeth, respectively, and wound around both core slots of the outer core. The first coil and the second coil, and a magnet fixed to the tooth at the same width as the inner surface of the outer core, and the outer core and the tooth are supported to maintain a predetermined gap within the outer core and reciprocate along the axis centerline. The inner core, which is a mover, is used to prevent the leakage of magnetic flux by allowing the loop of magnetic flux to have only one pair of voids, thereby realizing high efficiency of the linear motor, improving the assemblability according to the reduction of the number of voids, and ensuring reliability at all times. And the linear motors in reciprocating compressors to improve the overall performance and production of reciprocating compressors. There is an effect such that greatly contributes to the improvement.

Claims (12)

내측 중간부에 티스가 형성되고 그 티스를 중심으로 양측에 코어 슬로트가 각각 형성된 아웃터 코어와, 상기 아웃터 코어의 양 코어 슬로트에 각각 권선되는 제1, 2코일과, 상기 티스에 아웃터 코어의 내측면과 동일한 폭으로 고정되는 마그네트와, 상기 아웃터 코어의 내부에 아웃터 코어 및 티스와 소정의 간극이 유지되도록 지지되고 축 중심선을 따라 왕복 이동되는 이동자인 인너 코어를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 선형 전동기.An outer core having a tooth formed at an inner middle portion and core slots formed at both sides about the teeth, first and second coils wound at both core slots of the outer core, and the teeth of the outer core. And a magnet fixed to the same width as the inner side, and an inner core which is a mover that is supported to maintain a predetermined gap with the outer core and the tooth and is reciprocated along the axis centerline in the outer core. Electric motor. 제1항에 있어서, 상기 아웃터 코어는 선형 전동기의 축 중심선을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.The linear motor of claim 1, wherein the outer cores are radially stacked concentrically with respect to an axis centerline of the linear motor. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아웃터 코어의 양측 코어 슬로트에 제1, 2코일이 선형 전동기의 축 중심선을 중심으로 아웃터 코어의 적층 방향과 수직되게 권선된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.The linear motor according to claim 1 or 2, wherein the first and second coils are wound on both core slots of the outer core perpendicularly to the stacking direction of the outer core about an axis centerline of the linear motor. 제3항에 있어서, 상기 제1, 2코일은 축 중심선을 기준으로 동일한 방향의 교번 전류가 흐르도록 권선된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.4. The linear motor of claim 3, wherein the first and second coils are wound so that alternating currents flow in the same direction with respect to the axis center line. 제1항에 있어서, 상기 인너 코어는 선형 전동기의 축 중심선을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.The linear motor of claim 1, wherein the inner cores are radially stacked concentrically with respect to an axis centerline of the linear motor. 제1항 있어서, 상기 인너 코어는 아웃터 코어보다 축길이가 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.The linear electric motor of claim 1, wherein the inner core has a shorter shaft length than the outer core. 소정의 형상을 갖는 밀폐 용기와, 상기 밀폐 용기의 내부에 바닥면으로부터 소정의 높이를 두고 설치되고 내부에 실린더가 형성된 플랜지와, 상기 플랜지의 내주면에 고정되고 내측 중간부에 형성된 티스의 양측에 코어 슬로트가 각각 형성된 아웃터 코어와, 상기 아웃터 코어의 양 코어 슬로트에 각각 권선되는 제1, 2코일과, 상기 티스에 아웃터 코어의 내측면과 동일한 폭으로 고정되는 마그네트와, 상기 플랜지의 하측에 고정 설치되는 피스톤 스프링과, 상기 피스톤 스프링의 중앙부에 고정되는 피스톤 홀더와, 상기 피스톤 홀더의 내측 중앙부에 고정되어 실린더의 내부에서 직선 왕복 이동하는 피스톤과, 피스톤 홀더의 외주연부에 아웃터 코어 및 티스와 소정의 간극이 유지되도록 고정되어 축방향으로 왕복 이동되는 이동자인 인너 코어와, 상기 피스톤 스프링을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링, 상기 플랜지의 소정 부위에 고정 설치되는 밸브 조립체 및 소음기를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기.Cores on both sides of an airtight container having a predetermined shape, a flange having a predetermined height from a bottom surface inside the airtight container and having a cylinder formed therein, and a tooth fixed to an inner circumferential surface of the flange and formed on an inner middle part thereof. An outer core each having slots formed therein, first and second coils respectively wound around both core slots of the outer core, a magnet fixed to the teeth at the same width as an inner surface of the outer core, and below the flange A piston spring fixedly installed, a piston holder fixed to a central portion of the piston spring, a piston fixed to an inner central portion of the piston holder and linearly reciprocating in the cylinder, an outer core and teeth at an outer periphery of the piston holder; An inner core which is fixed to maintain a predetermined gap and is a mover reciprocated in the axial direction, and Reciprocating compressors have several suspension springs, linear motors, characterized in that configured by a valve assembly and a silencer which is securely fixed to the predetermined portion of the flange for supporting the elastic spring stone applied. 제7항에 있어서, 상기 아웃터 코어는 선형 전동기의 축 중심선을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층된 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기.8. The reciprocating compressor as claimed in claim 7, wherein the outer core is radially stacked concentrically with respect to the axial center line of the linear motor. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 아웃터 코어의 양측 코어 슬로트에 제1, 2코일이 선형 전동기의 축 중심선을 중심으로 아웃터 코어의 적층 방향과 수직되게 권선된 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기.The linear motor of claim 7 or 8, wherein the first and second coils are wound around both core slots of the outer core so as to be perpendicular to the stacking direction of the outer core about an axis centerline of the linear motor. Reciprocating compressors applied. 제9항에 있어서, 상기 제1, 2코일은 축 중심선을 기준으로 동일한 방향의 교변 전류가 흐르도록 권선된 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기.10. The reciprocating compressor of claim 9, wherein the first and second coils are wound so that a symmetrical current flows in the same direction with respect to the axis center line. 제7항에 있어서, 상기 인너 코어는 선형 전동기의 축 중심선을 기준으로 동심을 이루며 방사형으로 적층된 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 앙복동형 압축기.The method of claim 7, wherein the inner core is concentric with respect to the axial center line of the linear motor radially stacked engraved compressor applied to the linear motor, characterized in that the laminated. 제7항에 있어서, 상기 인너 코어는 아웃터 코어보다 축길이가 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 선형 전동기가 적용된 왕복동형 압축기.The reciprocating compressor of claim 7, wherein the inner core has a shorter shaft length than the outer core.
KR1019970019368A 1997-05-20 1997-05-20 Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor KR100207992B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970019368A KR100207992B1 (en) 1997-05-20 1997-05-20 Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor
JP10123661A JPH10336994A (en) 1997-05-20 1998-05-06 Linear motor and reciprocal compressor employing it
CN98107496A CN1199951A (en) 1997-05-20 1998-05-08 Linear motor and reciprocating compressor including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970019368A KR100207992B1 (en) 1997-05-20 1997-05-20 Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980083884A KR19980083884A (en) 1998-12-05
KR100207992B1 true KR100207992B1 (en) 1999-07-15

Family

ID=19506300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970019368A KR100207992B1 (en) 1997-05-20 1997-05-20 Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH10336994A (en)
KR (1) KR100207992B1 (en)
CN (1) CN1199951A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001355513A (en) 2000-06-13 2001-12-26 Twinbird Corp Stirling cycle engine
KR100390496B1 (en) * 2000-12-27 2003-07-07 엘지전자 주식회사 Gas compressor using resonance motor
DE102012210104A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Hilti Aktiengesellschaft machine tool
CN104702078B (en) * 2013-12-04 2018-01-09 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Permanent magnet linear vibration motor and electrical equipment
KR101983050B1 (en) * 2017-09-26 2019-05-29 엘지전자 주식회사 Linear motor and linear compressor having the same
CN112943476B (en) * 2019-12-11 2023-04-21 中国科学院理化技术研究所 Piston anti-collision device of linear motor and linear motor

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10336994A (en) 1998-12-18
CN1199951A (en) 1998-11-25
KR19980083884A (en) 1998-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20040066097A1 (en) Linear motor and linear-motor based compressor
KR100527176B1 (en) Linear compressor
US11050335B2 (en) Transverse flux type linear motor and linear compressor having the same
US11131296B2 (en) Transverse flux type reciprocating motor and reciprocating compressor having a transverse flux type reciprocating motor
KR100207992B1 (en) Linear typed electric motor and piston typed compressor therefor
EP3355454B1 (en) Moving core type reciprocating motor and compressor
EP3358727B1 (en) Transverse flux reciprocating motor and reciprocating compressor including the same
KR20100010421A (en) Stator of motor and linear motor for it and linear compressor for it
CN1190883C (en) Motor structure for reciprocative compressor
KR102608386B1 (en) Recyprocating motor and recyprocating compressor having the same
KR101982850B1 (en) moving core type recyprocating motor and recyprocating compressor having the same
US6538349B1 (en) Linear reciprocating flux reversal permanent magnetic machine
KR100246428B1 (en) Structure for fixing inner-lamination of linear motor
KR20180093412A (en) transvers flux type recyprocating motor and recyprocating compressor having the same
JP3643635B2 (en) Linear compressor
KR100186477B1 (en) Linear motor structure for closed type linear compressor
JP5642969B2 (en) Linear motor of linear compressor
KR0186143B1 (en) Iron core moving type linear compressor
KR0162425B1 (en) Stator structure of a linear compressor
KR102060469B1 (en) Reciprocating motor and reciprocating compressor having the same
KR100212653B1 (en) Linear motor structure of linear compressor
KR100253214B1 (en) Motor for linear compressor
CN107762769B (en) Linear compressor and control method thereof
KR100543328B1 (en) Linear Compressor
KR20180093411A (en) Linear compressor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070329

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee